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500MPa级钢筋是我国冶金行业研究开发的一种强度高、延性好的新型热轧带肋钢筋,用500MPa级钢筋代替目前大量使用的335MPa级和400MPa级钢筋,可显著减少钢筋用量,提高工程质量,节省资源和能源,具有良好的社会和经济效益。500MPa热轧带肋钢筋分为低合金HRB500钢筋和细晶HRBF500钢筋两种,低合金HRB500钢筋生产过程中需添加钒、钛等合金元素,细晶HRBF500钢筋采用控轧和控冷工艺轧制,不需添加(或只需添加很少)合金元素,其金相组织主要是铁素体加珠光体,晶粒度不超过9级。HRB500和HRBF500钢筋的外形和物理力学性能基本相同,但生产HRBF500钢筋可节约国家宝贵的钒、钛等合金资源,降低钢筋价格,社会和经济效益更为显著。配置500MPa级钢筋的混凝土构件在正正常使用状态下的工作应力较大,而我国规范原有的裂缝宽度计算公式主要是依据配置强度较低钢筋(335MPa级和400MPa级)混凝土构件的试验结果建立的,当采用500MPa级钢筋时,按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)公式计算的最大裂缝宽度明显偏大,使得配置500MPa级钢筋混凝土构件的计算裂缝宽度难以满足裂缝控制的要求,影响了这种高强钢筋的推广应用。为了建立适合500MPa级钢筋混凝土构件的裂缝宽度计算公式,本文进行了细晶HRBF500钢筋混凝土轴心受拉构件的试验,完成了以下几方面的研究:(1)通过15个配有HRBF500钢筋的混凝土轴心受拉构件的试验,分析了试件开裂时的钢筋应力和裂缝发展过程,比较了两类不同的轴心受拉裂缝出现的形态,一类是贯通试件整个截面或某一侧面的裂缝,另一类是没有达到试件截面边缘的裂缝。(2)根据试验结果,系统分析了裂缝间距和裂缝宽度随混凝土强度、测点到钢筋距离、钢筋直径和配筋率等因素的变化规律;采用统计分析方法提出了500MPa级钢筋混凝土轴心受拉构件的平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度的修正正计算公式,并与现行规范公式计算结果进行比较;通过与试验数据的对比验证了修正正公式的合理性。(3)在裂缝修正正公式基础上,推导出500MPa级钢筋混凝土轴心受拉构件最大裂缝宽度的简化计算公式,并给出不需进行裂缝宽度验算的单位横截面积轴向拉力表,可为工程设计中裂缝宽度控制的快速验算提供参考。论文的研究成果为《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)裂缝宽度计算的修订提供了试验和分析依据。本课题为863计划资助课题(2007AA03Z550)